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Lecciones de biología
Curso: Lecciones de biología > Unidad 23
Lección 1: La estructura de los procariontesVariación genética en procariontes
Mecanismos que generan variación en las poblaciones de procariontes. Transducción, transformación, conjugación, elementos transponibles.
Puntos más importantes:
- En la transformación, una bacteria toma un fragmento de ADN que está flotando en su entorno.
- En la transducción, el ADN accidentalmente se transfiere de una bacteria a otra mediante un virus.
- En la conjugación, el ADN se transfiere entre bacterias a través de un tubo entre las células.
- Los elementos transponibles son pedazos de ADN que "saltan" de un lugar a otro. Pueden mover genes bacterianos que dan a las bacterias resistencia a los antibióticos o hacen que causen enfermedades.
Introducción
Cuando escuchas la palabra "clon", ¿en qué piensas? Tal vez en la oveja Dolly o en los experimentos que se llevan a cabo en los laboratorios de biología molecular. Pero también es cierto que las bacterias que viven a tu alrededor —sobre tu piel, en tu intestino, en el fregadero de tu cocina— están clonándose todo el tiempo.
Las bacterias se reproducen al dividirse en dos mediante fisión binaria. La fisión binaria produce clones, o copias genéticamente idénticas de la bacteria parental. Puesto que las bacterias "hijas" son geneticamente idénticas a la célula madre, la fisión binaria no da oportunidad a la recombinación o diversidad genética (más allá de la mutación aleatoria ocasional). Esto contrasta con la reproducción sexual.
De cualquier manera, la variación genética es clave para la supervivencia de un especie; es lo que permite sobrevivir a los grupos en su medio por selección natural. Esto es cierto tanto para bacterias como para plantas y animales. Por ello no es demasiado sorprendente que los procariontes compartan genes por tres mecanismos adicionales: conjugación, transformación y transducción.
Transformación
En la transformación, una bacteria toma el ADN de su ambiente, a menudo ADN que ha perdido otra bacteria. En el laboratorio, el ADN puede ser introducido por científicos (consultar artículo de biotecnología).
Si el ADN está en forma de ADN circular conocido como plásmido, se puede copiar dentro de la célula receptora y pasar a sus descendientes.
¿Esto por qué sería importante? Imagina que una bacteria inofensiva incorpora el ADN para un gen tóxico de una especie de bacteria patógena (que causa enfermedad). Si la célula receptora incorpora el ADN nuevo en su propio cromosoma (lo que puede suceder por un proceso llamado recombinación homóloga) también se puede volver patógena.
Transducción
En la transducción, los virus que infectan a las bacterias mueven pequeños pedazos de ADN cromosomal de una bacteria a otra "sin querer".
Sí, ¡hasta una bacteria puede contraer un virus! Los virus que infectan a las bacterias se llaman bacteriófagos. Los bacteriófagos, como los demás virus, son los piratas del mundo biológico, toman el control de los recursos de la célula y los usan para fabricar más bacteriófagos.
Sin embargo, este proceso puede ser un poco descuidado. A veces, pedazos de ADN de la célula hospedera se quedan atorados dentro del bactariófago nuevo, conforme se van fabricando. Cuando uno de estos bacteriófagos "defectuosos" infecta una célula, le transfiere el ADN. Algunos bacteriófagos recortan el ADN de su célula hospedera en pedazos, lo que hace que el proceso de transferencia sea más probablestart superscript, 1, end superscript.
Las arqueas, el otro grupo de procariontes además de las bacterias, no son infectadas por bacteriófagos, sino que tienen sus propios virus que pueden transferir el material genético de un individuo a otro.
Conjugación
En la conjugación, el ADN se transfiere de una bacteria a otra. Después de que la célula donante se une a la receptora mediante una estructura llamada pilus, se transfiere el ADN entre las células. En la mayoría de los casos, este ADN está en forma de plásmido.
Las células donadoras actúan típicamente como tales porque tienen un pedazo de ADN llamado factor de fertilidad (o factor F). Este pedazo de ADN codifica para las proteínas que forman el pilus sexual; también contiene un sitio especial donde comienza la transferencia del ADN durante la conjugaciónsquared.
Si el factor F se transfiere durante la conjugación, la célula receptora se convierte en un donador Fstart superscript, plus, end superscript que puede hacer su propio pilus y transferir ADN a otra célula. Aquí tenemos una analogía: este proceso es parecido a cuando un vampiro puede convertir a otras personas en vampiros al morderlas.
Elementos transponibles
Los elementos transponibles también son importantes en la genética bacterianacubed. Estos trozos de ADN "brincan" de un lugar a otro dentro de un genoma, e insertan copias de sí mismos o se copian y pegan en nuevos lugares. Los elementos transponibles o transposones se encuentran en muchos organismos (¡incluso en ti y en mi!), no solo en bacterias.
En bacterias, los elementos transponibles a veces llevan genes de resistencia a los antibióticos o de patogenicidad (genes que hacen que las bacterias causen enfermedades)start superscript, 4, comma, 5, comma, 6, end superscript. Si uno de estos elementos transponibles "brinca" de un cromosoma a un plásmido, los genes que lleva fácilmente pueden pasar a otra bacteria por medio de la transformación o conjugación. Esto significa que los genes pueden diseminarse rápidamente a través de la población.
Conclusión
En bacterias, la reproducción puede ser muy rápida; en algunas especies, una generación se puede producir en poco más de unos minutos. Este tiempo breve entre generaciones, junto con las mutaciones aleatorias y el mecanismo de recombinación genética que vimos en este artículo, permite que las bacterias (y otros procariones) evolucionen rápidamente.
¿Es esto algo bueno? Depende de cómo lo veas. La evolución rápida significa que las bacterias se pueden adaptar muy rápidamente a los cambios ambientales, como la introducción de un antibiótico. Eso es bueno para ellas, pero malo para nosotros cuando somos los que tenemos una infección.
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Tengo una duda con la Transducción: ¿No se supone que si un virus infecta a una bacteria, ésta muere? Si es así, ¿De qué sirve que un virus transmita el ADN de una bacteria a otra si ésta última va a morir?
Si lo miramos así, todas las bacterias a las cuales se les transimta el código genético de otra mediante un virus morirán por su ciclo.(2 votos)
Sí, cuando el virus inyecta su ADN a la bacteria, ésta muere. Pero piensa que cuando el virus infecta a la bacteria, se crean muchos nuevos virus, por lo tanto es una manera de que el virus multiplique y propague :) La célula no sale ganando en ningún caso.(4 votos)
- Que organelo protege el adn del exterior en las procariontas?(2 votos)
- En Cada Tipo De Genes Se Necesitan 3 Cosas Conjugación ,Transformación Y Transducción Sin Ello No Se Podria(1 voto)